Novedosa carboxilesterasa recombinante de Sphingomonas sp. para la biorremediación de aguas contaminadas con clorpirifós y glifosato.

SANTILLAN, JULIA YAMILA; ROSSI, F.; ROJAS, N. L

Bernal

Congreso; III Congreso ISME Latinoamericano; 2023

Universidad Nacional de Quilmes

Los pesticidas organofosforados (OPs) son compuestos químicos utilizados en la agricultura para elcontrol de plagas y enfermedades que afectan a los cultivos. Aunque han permitido mejorar laproducción agrícola, debido a su toxicidad, generan un impacto negativo en la salud pública y elambiente. En Argentina, el clorpirifós y el glifosato son los pesticidas de mayor uso e impactoambiental. Esto lleva a la necesidad de desarrollar metodologías eficientes, sustentables y económicas para la descontaminación ambiental de OPs, siendo la biorremediación una alternativapromisoria. Se han identificado y caracterizado una variedad de microorganismos y enzimas con lacapacidad de degradarlos. En este trabajo, se secuenció parcialmente el genoma de una cepa deSphingomonas sp. aislada de suelo agrícola con capacidad de degradar OPs 1 , y mediante el empleo de estrategias biotecnológicas, se identificó, clonó, y expresó el gen ce1492 en forma constitutiva y direccionado al espacio extracelular de Pichia pastoris. La enzima recombinante presentó un peso molecular de 35 kDa y se constató su capacidad de degradar OPs empleando metil paration como sustrato modelo (V0:0,9 μM/min). Posteriormente, esta enzima se caracterizó estructuralmente in silico, deteminandose que era una α/β hidrolasa, en particular, una carboxilesterasa. También se la caracterizó en términos de pH y temperatura óptimos, resultando pH 7 y 30º C, respectivamente.Finalmente, se estudió su capacidad de degradar clorpirifós y glifosato -cuantificación por HPLC/CGalcanzandose la degradación de 5,05 y 8,33 μM/min respectivamente; es decir la remoción de concentraciones comerciales de dichos OPs tras 3 y 6 h. Estos resultados son destacables, ya que no existen reportes del uso de carboxilesterasas en la degradación de glifosato, como así también porque las actividades obtenidas fueron superiores respecto a lo detectado empleando células enteras de Sphingomonas sp.1. Además, el uso de enzimas aisladas respecto a células enteras en biorremediación resulta ventajoso, ya que no requiere condicionamiento y regulación de las condiciones de reacción para mantener el biocatalizador metabólicamente activo. Por lo tanto, la carboxilesterasa producida constituye un potencial biocatalizador aplicable en procesos de remediación de los OPs más utilizados en Argentina